为什么我的程序在未初始化最终类变量时不显示编译时错误？

static java compilation final class-variables

2022-09-01 12:19:05

对于以下代码：

public class StaticFinal
{
    private final static int i ;
    public StaticFinal()
    {}
}

我得到编译时错误：

StaticFinal.java:7: variable i might not have been initialized
        {}
         ^
1 error

这符合 JLS8.3.1.2 ，它说：

如果空白的最终类变量（§4.12.4）未由声明该类的类的静态初始值设定项（§8.7）明确分配（§16.8），则为编译时错误。

所以，上面的错误是完全可以理解的。
但现在考虑以下几点：

public class StaticFinal
{
    private final static int i ;
    public StaticFinal()throws InstantiationException
    {
        throw new InstantiationException("Can't instantiate"); // Don't let the constructor to complete.
    }
}

在这里，构造函数永远不会完成，因为被扔在构造函数的中间。而且这段代码编译得很好！！
这是为什么呢？为什么此代码未显示有关变量未初始化的编译时错误？InstantiationExceptionfinali

编辑
我正在使用命令提示符编译它（不使用任何 IDEjavac 1.6.0_25 )

答案 1

有趣的是，无论字段是否被标记，代码都会编译 - 在IntelliJ中，它将使用静态字段抱怨（但编译），而不会用非静态字段说一个单词。static

你是对的，因为JLS §8.1.3.2有一些关于[静态]最终字段的规则。但是，关于最终字段还有其他一些规则在这里发挥着重要作用，来自Java语言规范§4.12.4 - 它指定了字段的编译语义。final

但是，在我们进入蜡球之前，我们需要确定当我们看到时会发生什么 - 这是§14.18给我们的，强调我的：throws

throw 语句会导致引发异常（§11）。结果是控制权的立即转移（§11.3），该转移可能会退出多个语句和多个构造函数、实例初始值设定项、静态初始值设定项和字段初始值设定项计算以及方法调用，直到找到捕获引发值的 try 语句（§14.20）。如果未找到此类 try 语句，则在调用线程所属线程组的 uncaughtException 方法后，将终止执行 throw 的线程（§17）的执行（§11.3）。

通俗地说 - 在运行时，如果我们遇到一个语句，它可能会中断构造函数的执行（正式地说，“突然完成”），导致对象无法构造，或者在不完整状态下构造。这可能是一个安全漏洞，具体取决于平台和构造函数的部分完整性。throws

JVM 期望的（由 §4.5 给出）是，在构造对象后，具有ACC_FINAL集的字段永远不会设置其值：

宣布最终确定;从不直接分配给对象构造之后（JLS §17.5）。

所以，我们有点腌制 - 我们期望在运行时这样做，但在编译时不行。为什么IntelliJ在我在那个领域时会引起轻微的大惊小怪，而当我不这样做时却没有？static

首先，回到 - 如果这三个部分之一不满足，则该语句只有编译时错误：throws

被抛出的表达式未选中或为 null，
你例外，你用正确的类型来对待它，或者trycatchcatch
根据 §8.4.6 和 §8.8.5，抛出的表达式实际上是可以抛出的。

因此，使用 a 编译构造函数是合法的。碰巧的是，在运行时，它总是会突然完成。throws

如果一个 throw 语句包含在构造函数声明中，但其值未被包含它的某个 try 语句捕获，则调用该构造函数的类实例创建表达式将由于 throw 而突然完成（§15.9.4）。

现在，进入该空白字段。对他们来说，有一个奇怪的部分 - 他们的任务只在构造器结束后才重要，强调他们的。final

必须在声明它的类的每个构造函数（§8.8）的末尾明确分配一个空白的最终实例变量（§16.9）;否则会发生编译时错误。

如果我们永远无法到达构造函数的末尾呢？

第一个程序：字段的正常实例化，反编译：static final

// class version 51.0 (51)
// access flags 0x21
public class com/stackoverflow/sandbox/DecompileThis {

    // compiled from: DecompileThis.java

    // access flags 0x1A
    private final static I i = 10

    // access flags 0x1
    public <init>()V
            L0
    LINENUMBER 7 L0
    ALOAD 0
    INVOKESPECIAL java/lang/Object.<init> ()V
            L1
    LINENUMBER 9 L1
            RETURN // <- Pay close attention here.
    L2
    LOCALVARIABLE this Lcom/stackoverflow/sandbox/DecompileThis; L0 L2 0
    MAXSTACK = 1
    MAXLOCALS = 1
}

观察到，在成功调用我们的 .这是有道理的，而且是完全合法的。RETURN<init>

第二个程序：抛出构造函数和空白字段，反编译：static final

// class version 51.0 (51)
// access flags 0x21
public class com/stackoverflow/sandbox/DecompileThis {

  // compiled from: DecompileThis.java

  // access flags 0x1A
  private final static I i

  // access flags 0x1
  public <init>()V throws java/lang/InstantiationException 
   L0
    LINENUMBER 7 L0
    ALOAD 0
    INVOKESPECIAL java/lang/Object.<init> ()V
   L1
    LINENUMBER 8 L1
    NEW java/lang/InstantiationException
    DUP
    LDC "Nothin' doin'."
    INVOKESPECIAL java/lang/InstantiationException.<init> (Ljava/lang/String;)V
    ATHROW // <-- Eeek, where'd my RETURN instruction go?!
   L2
    LOCALVARIABLE this Lcom/stackoverflow/sandbox/DecompileThis; L0 L2 0
    MAXSTACK = 3
    MAXLOCALS = 1
}

ATHROW 的规则指示引用是弹出的，如果存在异常处理程序，则该处理程序将包含处理异常的指令的地址。否则，它将从堆栈中删除。

我们从不明确返回，因此暗示我们永远不会完成对象的构造。因此，可以认为对象处于不稳定的半初始化状态，同时始终遵守编译时规则 - 也就是说，所有语句都是可访问的。

在静态字段的情况下，由于它不被视为实例变量，而是类变量，因此允许这种调用似乎是错误的。可能值得提交一个错误。

回想一下，它在上下文中确实有一定的意义，因为Java中的以下声明是合法的，并且方法主体与构造函数体一致：

public boolean trueOrDie(int val) {
    if(val > 0) {
        return true;
    } else {
        throw new IllegalStateException("Non-natural number!?");
    }
}

答案 2

正如我所理解的，我们都是开发人员，所以我相信我们不会在我们中间找到真正的回应......这件事与编译器内部有关...我认为这是一个错误，或者至少是一个不需要的行为。

排除Eclipse，它具有某种增量编译器（因此能够立即检测到问题），命令行javac执行一次性编译。现在，第一个代码段

public class StaticFinal {
    private final static int i ;
}

这与具有空构造函数（如第一个示例中）基本相同，正在引发编译时错误，这很好，因为尊重规范。

在第二个片段中，我认为编译器中存在一个错误;编译器似乎根据构造函数正在执行的操作做出了一些决定。如果您尝试编译这个，这一点会更加明显，

public class StaticFinal
{
    private final static int i ;

    public StaticFinal() 
    {
        throw new RuntimeException("Can't instantiate"); 
    }
}

这比您的示例更奇怪，因为未经检查的异常未在方法签名中声明，并且仅在运行时才会发现（至少这是我在阅读本文之前所想到的）。

观察行为，我可以说（但根据规格是错误的）。

对于静态最终变量，编译器会尝试查看它们是否显式初始化，还是在静态初始化程序块中初始化，但是，由于某种奇怪的原因，它也会在构造函数中查找某些内容：

如果它们在构造函数中初始化，编译器将产生错误（您无法为最终的静态变量分配值）
如果构造函数为空，编译器将生成错误（如果编译第一个示例，即具有显式零参数构造函数的示例，编译器将中断，指示构造函数的右括号作为错误行）。
如果由于构造函数由于抛出异常而无法实例化类（例如，如果您编写 System.exit（1）而不是引发异常，则情况并非如此...它不会编译！），然后默认值将被分配给静态变量（！）